Trong thế giới vật lý muôn màu, các nhà khoa học đã khám phá ra nhiều mối quan hệ thú vị giữa các đại lượng khác nhau của chất khí. Một trong những mối quan hệ cơ bản và quan trọng nhất được mô tả bởi Định luật Charles, đặt theo tên của nhà khoa học người Pháp Jacques Charles, người đã thực hiện những thí nghiệm quan trọng vào cuối thế kỷ 18.
Định luật Charles phát biểu rằng: Đối với một lượng khí xác định và áp suất không đổi, thể tích của chất khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó. Quá trình biến đổi của một lượng khí xác định mà giữ nguyên áp suất gọi là quá trình đẳng áp. Biểu thức của định luật có thể viết thành trong đó c là một hằng số, V là thể tích lượng khí, T là nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí (tính trong thang Kelvin).
Điều này có nghĩa là nếu chúng ta tăng nhiệt độ tuyệt đối của một chất khí (với lượng khí và áp suất không đổi), thể tích của nó cũng sẽ tăng lên một cách tương ứng. Ngược lại, nếu giảm nhiệt độ tuyệt đối, thể tích cũng sẽ giảm.
Định luật Charles có nhiều ứng dụng thực tế. Nó giúp giải thích tại sao lốp xe có vẻ xẹp hơn vào những ngày trời lạnh (khí bên trong co lại) và tại sao khinh khí cầu lại bay lên được (không khí nóng bên trong khinh khí cầu có thể tích lớn hơn và khối lượng riêng nhỏ hơn không khí lạnh bên ngoài, tạo ra lực đẩy Archimedes). Hiểu rõ định luật Charles không chỉ là nắm bắt một nguyên lý vật lý mà còn là chìa khóa để giải thích nhiều hiện tượng tự nhiên và phát triển các công nghệ tiên tiến liên quan đến khí nén và nhiệt động lực học.